汽輪機(jī)本體常見(jiàn)故障檢修分析

于洋

摘要：在蒸汽時(shí)代，汽輪機(jī)是一項(xiàng)較為偉大的發(fā)明，在電力產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，汽輪機(jī)是重要?jiǎng)恿?lái)源。在溫度較高、壓力較大、速度較快的情況下，再加上長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)極容易發(fā)生故障，基于此，對(duì)汽輪機(jī)開(kāi)展檢修是重要的。本文對(duì)汽輪機(jī)常見(jiàn)故障進(jìn)行了分析，對(duì)如何解決常見(jiàn)故障進(jìn)行了探討，本人能力有限，希望能幫助到相關(guān)人士。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);葉片飾損;振動(dòng)異常;故障檢修

引言：在絕大多數(shù)情況下，在電力產(chǎn)業(yè)方面，汽輪機(jī)得到積極應(yīng)用，在發(fā)電過(guò)程中，汽輪機(jī)是關(guān)鍵能源轉(zhuǎn)換器。對(duì)于電力水平而言，在很大程度上，其能影響到經(jīng)濟(jì)發(fā)展，基于此，人們相當(dāng)重視汽輪機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，在高強(qiáng)度的情況下，不易對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢修保養(yǎng)。一般而言，對(duì)于汽輪機(jī)常見(jiàn)故障，主要包括振動(dòng)異常、葉片飾損、系統(tǒng)真空下降等。

1.汽輪機(jī)常見(jiàn)故障

汽輪機(jī)的作用機(jī)理就是將蒸汽轉(zhuǎn)變成動(dòng)能，然后蒸汽液化，進(jìn)而可形成熱能，由此可為動(dòng)力提供來(lái)源，最終轉(zhuǎn)化為別的能。經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)形成的能量，較為充足且不間斷，因此在發(fā)電廠中得到積極應(yīng)用。汽輪機(jī)通常由兩部分組成，一是轉(zhuǎn)動(dòng)部分，也就是轉(zhuǎn)子，二是固定部分，也就是靜子或者是靜體。其中對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)部分來(lái)說(shuō)，包含諸多旋轉(zhuǎn)部件，比如聯(lián)軸器以及葉輪，葉柵以及主軸等。對(duì)于固定部件而言，亦包括多個(gè)部件，比如滑銷(xiāo)系統(tǒng)與軸承座，機(jī)座與氣封，以及蒸汽室等?？偟膩?lái)說(shuō)，汽輪機(jī)具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，在長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，如果沒(méi)有做好對(duì)汽輪機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作，進(jìn)而引起汽輪機(jī)發(fā)生故障，最終將會(huì)影響火電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。若情況較為嚴(yán)重，將會(huì)引發(fā)安全事故，進(jìn)而對(duì)員工人身安全造成極大威脅。由此可以得知，做好汽輪機(jī)的檢修工作是非常重要的。對(duì)于汽輪機(jī)常見(jiàn)故障，本文主要從振動(dòng)異常、葉片飾損等方面進(jìn)行分析，以供參考。

1.1振動(dòng)異常

在汽輪機(jī)故障中，振動(dòng)異常是較為常見(jiàn)的故障，實(shí)際上，汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，再加上諸多因素的存在，導(dǎo)致這一故障的發(fā)生，在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢修的過(guò)程中，振動(dòng)異常是一大難題。當(dāng)發(fā)生振動(dòng)異常故障時(shí)，為避免造成威脅，通常情況下，常采用減小汽輪機(jī)負(fù)荷的方法，來(lái)改善振動(dòng)異常故障，實(shí)際上，采用這種方法取得的效果并不是很理想。當(dāng)機(jī)器處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，當(dāng)葉片受到氣體沖擊時(shí)，該氣體存在一定的不均衡性，此時(shí)極容易引起汽流激陣;對(duì)于大型機(jī)組而言，其末級(jí)是很長(zhǎng)的，在葉片膨脹的末端，如果氣體形成流道絮亂的現(xiàn)象，在此時(shí)亦極容易引起激流激陣。當(dāng)轉(zhuǎn)子熱變形時(shí)，也會(huì)引起振動(dòng)異常的故障。當(dāng)機(jī)組處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，而且速度是恒定的，在帶負(fù)荷的環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)子溫度會(huì)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，進(jìn)而促使材質(zhì)內(nèi)的應(yīng)力得到釋放，最終引起轉(zhuǎn)子彎曲變形。當(dāng)汽輪機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，每個(gè)點(diǎn)的摩擦都不一樣，相比于輕摩擦側(cè)而言，重摩擦側(cè)的溫度較高，基于此，在轉(zhuǎn)子的徑向上，存在不均勻的溫度，局部的加熱，促使轉(zhuǎn)子熱彎曲的形成。轉(zhuǎn)子形成不均勻的作用力，進(jìn)而引發(fā)振動(dòng)異常的故障。

1.2葉片飾損

汽輪機(jī)若長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，會(huì)對(duì)有的零件造成磨損。在功率較大的汽輪機(jī)葉片中，末級(jí)長(zhǎng)葉片是主要的葉片，在離心力較大的情況下，以及腐蝕介質(zhì)的環(huán)境下，將承受多種力，比如激振力，蒸汽作用力，甚至包括水滴沖刷力，而且這些力是相當(dāng)大的，在汽輪機(jī)中，末級(jí)長(zhǎng)葉片極容易受到損害。在引起葉片飾損的原因中，進(jìn)水是關(guān)鍵原因，有諸多因素可促使汽輪機(jī)進(jìn)水，比如疏水管道被水垢堵塞，或者在檢修時(shí)有鐵屑或其他雜物進(jìn)入疏水孔，都會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)的葉片造成水沖擊，嚴(yán)重情況下會(huì)使葉片斷裂，導(dǎo)致停機(jī)。另外，對(duì)于葉片出汽側(cè)而言，若其受到?jīng)_蝕，也極有可能引起葉片飾損。當(dāng)出現(xiàn)葉片飾損故障時(shí)，汽流將出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，引起汽流激陣，進(jìn)而導(dǎo)致葉片飾損的發(fā)生。

2.常見(jiàn)故障解決

對(duì)于汽輪機(jī)而言，零部件眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行狀態(tài)下受復(fù)合力，若長(zhǎng)時(shí)間處于強(qiáng)度較高的情況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，極有可能發(fā)生故障，若不能在較短時(shí)間內(nèi)處理好，將會(huì)影響汽輪機(jī)壽命，提高汽輪機(jī)報(bào)廢的概率，給企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。基于汽輪機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障，提出了以下幾種處理方法，以便能確保機(jī)器正常的運(yùn)行，降低意外發(fā)生的幾率，促使汽輪機(jī)的功能得到積極發(fā)揮，延長(zhǎng)使用壽命，為企業(yè)贏來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)利益。在汽輪機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，實(shí)際上，對(duì)于部分較為常見(jiàn)的汽輪機(jī)故障，可通過(guò)多種方式，來(lái)對(duì)這些故障進(jìn)行改善，比如對(duì)于發(fā)生故障概率較高的零部件，及時(shí)將這些部件更換掉;定期對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行清理，并做好對(duì)汽輪機(jī)的維修工作等，通過(guò)這些方式，在一定程度上，可減小機(jī)器出現(xiàn)故障的概率。對(duì)于常見(jiàn)故障的解決，本文主要從振動(dòng)異常的解決、葉片飾損的解決等方面進(jìn)行探討，以供參考。

2.1振動(dòng)異常的解決

引起振動(dòng)異常的因素有很多，需綜合考慮并分析，以便找出行之有效的方法，對(duì)于汽輪機(jī)故障的分析，這是一項(xiàng)較為棘手的問(wèn)題。一旦汽輪機(jī)發(fā)生振動(dòng)異常的情況，需對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)的觀察，同時(shí)做好相關(guān)的記錄，對(duì)汽輪機(jī)的負(fù)荷進(jìn)行標(biāo)注，基于不一樣的負(fù)荷狀態(tài)，來(lái)制作出相應(yīng)的圖表?？偟膩?lái)說(shuō)，針對(duì)于振動(dòng)異常情況，在確定是因?yàn)槠骷り囈鹬?，?lái)對(duì)圖表進(jìn)行觀察，當(dāng)汽輪機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，盡可能避免形成汽流激陣負(fù)荷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)汽流激陣的消除。當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)熱變形時(shí)，也能引起振動(dòng)異常的現(xiàn)象。若汽輪機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于運(yùn)行狀況，極有可能引起轉(zhuǎn)子熱變形，當(dāng)處于壓力較高、強(qiáng)度較大以及溫度較大的情況下，將難以避免熱變形的發(fā)生。一般而言，當(dāng)發(fā)生振動(dòng)異常障礙時(shí)，常常采用轉(zhuǎn)子回火直軸的方式來(lái)處理。此外，需重視對(duì)轉(zhuǎn)子的保養(yǎng)，當(dāng)汽輪機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀況時(shí)，即便處于溫度較高的環(huán)境，亦不可忽視轉(zhuǎn)子溫度，降低轉(zhuǎn)子熱變形的概率，減小對(duì)轉(zhuǎn)子的修復(fù)頻率，進(jìn)而可減小成本費(fèi)用。

2.2葉片飾損的解決

對(duì)于低壓段的葉片而言，常常因?yàn)樗臎_擊作用，進(jìn)而受到損傷，在引起葉片斷裂損壞的原因中，這是重要的原因。如果汽輪機(jī)的葉片受損，在很大程度上，可對(duì)汽輪機(jī)的功率造成影響，若情況嚴(yán)重，將對(duì)致使機(jī)組不能正常運(yùn)行。對(duì)于汽輪機(jī)而言，有著較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且存在較多的零部件，這些部件較為精細(xì)，因此，在設(shè)計(jì)中難以考慮周全，進(jìn)而因設(shè)計(jì)存在的失誤，導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問(wèn)題。大多數(shù)情況下，都是因?yàn)檫M(jìn)水而導(dǎo)致葉片受損，發(fā)生進(jìn)水問(wèn)題主要源于設(shè)計(jì)的不足，在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，沒(méi)有高度重視疏水系統(tǒng)。這個(gè)因素的存在，進(jìn)而導(dǎo)致葉片受損，因此，有必要不斷對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)數(shù)個(gè)疏水點(diǎn)，最近幾年來(lái)，在汽輪機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，這一問(wèn)題基本上得以解決;在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢修時(shí)，需著重檢查疏水系統(tǒng)，盡可能防止發(fā)生疏水點(diǎn)阻塞的現(xiàn)象。如果機(jī)組處于參數(shù)較低、負(fù)荷較低的情況下運(yùn)行，為有效排放管道中的水，需將疏水閥置于啟動(dòng)狀態(tài)，而且要啟動(dòng)所有的疏水閥;在對(duì)葉片沖蝕進(jìn)行解決時(shí)，鉻化鎳涂層是有效手段。對(duì)于鉻化鎳涂層而言，不但具備較好的耐磨能力，而且也擁有一定的隔熱性，可有效避免葉片受損破裂。為降低葉片發(fā)生受損的概率，可在葉片上添加涂層。

結(jié)論：通過(guò)以上的分析可以得知，如果汽輪機(jī)發(fā)生振動(dòng)異常的情況，需對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)的觀察，同時(shí)做好相關(guān)的記錄，對(duì)汽輪機(jī)的負(fù)荷進(jìn)行標(biāo)注，基于不一樣的負(fù)荷狀態(tài)，來(lái)制作出相應(yīng)的圖表;在對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行檢修時(shí)，需著重檢查疏水系統(tǒng)，盡可能防止發(fā)生疏水點(diǎn)阻塞的現(xiàn)象;在溫度較高、壓力較大、速度較快的情況下，再加上長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)極容易發(fā)生故障;對(duì)于發(fā)生故障概率較高的零部件，及時(shí)將這些部件更換掉;定期對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行清理，并做好對(duì)汽輪機(jī)的維修工作，以此可減小機(jī)器出現(xiàn)故障的概率。

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